[参考译文] TPS7A4001：启动时的功率耗散

您好 Aidan、  

感谢您分享您的想法并提供您的申请的详细信息。 如您所述、在启动期间、器件在最初开始为输出电容器充电时可能会产生一些浪涌电流。 通常、在启动期间、 当有一个大输出电容器时、限流保护将在10us 至20us 后生效、因为浪涌电流与输出电容器的值成正比。  

如果您愿意、我可以提交一份申请、获取该器件的一些动态热数值、因为您的问题对于尝试使用此高电压器件的客户而言似乎很常见。 这种仿真通常需要2-3周的时间。 这是否适合您？  

此致、  
Jason Song

您好 Jason、

感谢您的报价、但我认为这不值得。 实际上，我不能相信这种做法。 底线是、我需要软启动。 我找到了 TI 文档《LDO 线性稳压器的软启动电路》、这是对某些 LDO 进行软启动功能复位的简短指南。 我有这样的工作(在 TINA 中)、但它肯定不是理想的。 如文档所述、我尝试的技术涉及在使能端变为高电平时人工提升 LDO 的 FB 引脚。 但是、正如文档中提到的、这往往最适合低电压 VIN (当然也适用于 Vin 为固定电压的情况)。 遗憾的是、我的要求都没有；它需要处理40V 至62V 之间的 Vin。 这使得这种方法非常复杂。 此外、虽然主体基本正常、但由于 Vin 和 Vout 之间的电压差如此之大、FB 引脚上的微小波动只会导致显著的电流流动。 这又像一只“鸭”。

我想、实际上、该 LDO 的高电压额定值主要是关注具有大瞬态的严苛电源环境。 也许您同意？

数据表明确建议了这一点。 不过、在这种非常高的降压模式下尝试使用稳压器非常诱人。 毕竟、在运行状态下、我将非常好地处于功率耗散限制范围内。 然而，至少可以说，缺乏软启动是可疑的。 遗憾的是、IC 的基本设计中未包含此功能。

这一事实以及控制环路内的灵敏度使我认为它不是适合工作的正确工具。

如果我最后用足够的分立式组件环绕 TPS7A4001以实际实现可靠的软启动、则可能会比完全分立式设计或开关增加更多的成本和布板空间。

嗯...

我们非常感谢您提供任何提示。 仍在尝试。 因此、如果我能够找出问题的确切原因并完全理解、我还可以继续。  

也许您会对这个问题给出直接的回答。 即使稳压器具有这种极高的电压容差、也是如此。 在持续运行期间、它是否会成功地通过 Vin 和 Vout 之间的高差分电压进行调节。

祝你一切顺利

Aidan

你好 Jason。

实际上、我认为您对资金的需求非常高。 事实上，我解决了这个问题。 至少在仿真中。 我用简单的 RC 网络向稳压器提出了问题。 由输入电容器和一个电阻器构成、该电阻器会减慢输入电容器上的上升速率。 在该电容器顶部和使能端之间使用一个简单的电阻分压器、一旦 VIN 高于 UVLO 几伏、就会消耗电流。 VIN 在输出电容器充电之前保持一个短的浪涌周期。 然后 VIN 上升至满电源电压。 热效应是、在峰值浪涌时、差分电压非常低。 不存在过热问题。 我还调整了电阻器的大小、以确保在 UVLO 降至阈值以下之前最大稳压器电流约为10mA。 它很简单、如果连续消耗10mA 电流、则电阻器的大小应自行调整以处理功率耗散。 这应该是一个故障条件、正常电平低于1mA。 即使当 VIN 处于满电源电压且输入电容大小最小时稳压器输出对地短路、此处可用的能量也会受到限制、并且希望折返 I LIMITED 和潜在的热保护将使器件免受高差分电压等故障的影响 仅在输入电容器充电后持续时间、一旦耗散此能量、差分电压就会下降到输入电阻器两端、即使 VIN 保持高于 UVLO、也会控制产生的热量。 这是粗略的、但便宜且有效。 只要稳压器与稳压器前面的电阻导通元件保持稳定、 希望输入电容器能够有效地确保这种稳定性。

感谢您的建议。 BTW、该模型似乎具有0.4v 的使能阈值上升。 数据表显示1、5V 上升和0.4V 下降。 因此、这似乎是错误的。

有关其他奇怪仿真伪影的任何进一步建议、即禁用这些 TINA 模型时、高电流消耗和跳过输入电压。 现在、我在您的至少5个稳压器型号中发现了相同的行为。 当 ENABLE 被拉至低电平时、它们都会突然对输出放电、而没有任何器件能够快速放电。

都是如此。 我继续。 再次感谢

Aidan

您好 Jason、

抱歉、我的回答有点脱节。 但是、我一直仔细检查我的一些评论、并尝试更好地了解我建议的设计实际上是什么。

仍然可以回答您的问题、我的输入电源的压摆率大约在几个月左右就很快速了。 无论如何、当我通过小信号 PCH FET 进行开关时、必须在稳压器的输入端减慢该速度。 因此、我不能允许稳压器输入电容器通过该晶体管不受控制地充电。 但是、我也不能将该晶体管(FET 或 BJT) 用作电流控制、因为我正在通过其电源监控输入电源电压是否存在 UV 条件。

不过、话虽如此、我却非常愚蠢、不能在稳压器仿真中包含旁路电容器。 一旦我将其包括在内、初始浪涌电流无论如何都能得到更好的控制。 因此、这种讨论中的大部分可能都是静音的。

感谢您的思考。

A

您好 Aidan、

再次感谢您的反馈。 我很高兴你能找到解决你问题的办法。 如果您像往常一样需要其他帮助或建议、我们将随时为您提供帮助。  

此致、
Jason